(Gd,Lu)3Al5O12∶Tb3+,Eu3+透明陶瓷制备与发光性能
2021-11-26孙志刚王梦瑶陈红兵
孙志刚,王梦瑶,吕 滨,陈红兵
(宁波大学材料科学与化学工程学院,浙江省光电探测材料及器件重点实验室, 新型功能材料及其制备科学国家重点实验室培育基地,宁波 315211)
0 引 言
稀土铝酸盐石榴石化合物Ln3Al5O12(LnAG,Ln1/4稀土元素)是一种重要的无机光致发光基质材料,这种材料具有良好的化学和光化学稳定性,宽的带隙,高的熔点和辐射转换效率等优点[1-3]。通过稀土离子掺杂,LnAG∶Re材料可以广泛应用在荧光、激光、闪烁等领域。稀土离子具有丰富的能级、能级匹配机会多,在相同或不同稀土离子间均可存在能量传递。不同稀土离子共存时,若施主离子的发射光谱与受主的吸收光谱重叠则可实现能量传递,并因此提高受主稀土离子的发光。在Eu, Tb共存体系中, Eu3+作为发光中心而Tb3+作为敏化剂将能量传递给Eu并增强其发光。研究表明:Tb3+和Eu3+激活的YAG粉末具有很高的辐射稳定性,宽禁带宽度和出色的辐射转换效率,广泛用于阴极射线管(CRT)、场发射的绿色和红色发光显示器(FED)、闪烁和真空荧光显示器(VFD)、电致发光(EL)和LED等方面[4-9]。近年来,稀土离子掺杂的固态照明因其高效率和增强的热稳定性而引起了更多关注[10],Tb3+/Eu3+的能量转移,被众多研究者和开发人员广泛研究,在各种荧光粉系统(例如Y2O3∶Tb/Eu、CaAl2Si2O8∶Tb/Eu、Sr2GdF7∶Tb/Eu、TbPO4∶Eu)的发光控制中发挥着重要作用[11-14]。在稀土铝酸盐石榴石化合物中,Gd3Al5O12是一类优秀的发光基质,但由于Gd3Al5O12在高温下会发生相分解,无法形成石榴石相[15],而通过离子半径较大的Lu3+掺杂,可以形成(Gd,Lu)3Al5O12固溶体从而有效稳定石榴石晶格[16]。……
